3. Алканы (2)

1.

ТЕМА ЗАНЯТИЯ
Алканы.

2.

ПЛАН.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Определение.
Общая формула класса углеводородов.
Гомологический ряд.
Виды изомерии.
Номенклатура алканов
Строение алканов.
Физические свойства.
Способы получения.
Химические свойства.
Применение.

3.

АЛКАНЫ. (ПРЕДЕЛЬНЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.
ПАРАФИНЫ. НАСЫЩЕННЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ.)
Алканы - углеводороды в молекулах
которых все атомы углерода связаны
одинарными связями (σ-) и имеют
общую формулу:
CnH2n+2

4.

ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД МЕТАНА
Гомологи – это вещества, сходные по строению и свойствам
и отличающиеся на одну или более групп СH2.
СН4
С2H6
C3H8
C4H10
C5H12
метан
этан
пропан
бутан
пентан
C6H14 гексан
C7H16 гептан
C8H18 октан
C9H20 нонан
C10H22 декан

5.

РАДИКАЛ – ЭТО ЧАСТИЦА, ИМЕЮЩАЯ НЕСПАРЕННЫЕ
ЭЛЕКТРОНЫ.
Число
Название
числа
Формула
радикала
Название
радикала
1
Моно-
-СН3
Метил
2
Ди-
-С2Н5
Этил
3
Три-
-С3Н7
Пропил
4
Тетра-
-С4Н9
Бутил
5
Пента-
-С5Н11
Пентил

6.

ИЗОМЕРИЯ АЛКАНОВ
Структурная изомерия:
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
или
CH3 – CH - CH2 - CH3
│
CH3

7.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СН4…C4Н10 –
газы
T кипения:
-161,6…-0,5 °C
T плавления:
-182,5…-138,3 °C
С5Н12…C15Н32
– жидкости
T кипения:
36,1…270,5 °C
T плавления:
-129,8…10 °C
С16Н34…и
далее– твёрдые
вещества
T кипения:
287,5 °C
T плавления:
20 °C
С увеличением относительных молекулярных
масс предельных углеводородов закономерно
повышаются их температуры кипения и
плавления.

8.

1–
выделение углеводородов из природного сыр
ья
2гидрирование циклоалканов и неп
редельных
углеводородов
3декарбоксилирование натриев
ых солей карбоновых кислот
4- синтез Вюрца
5- гидролиз карбидов

9.

Реакции гидрирования
Циклоалканов:
С5Н8 + Н2 = С5Н10
Алкинов:
С2Н2 + 2Н2 = С2Н6
Алкенов:
С2Н4 + Н2 = С2Н6
Алкадиенов:
С4Н6 + 2Н2 = С4 Н10
+ Н2

10.

Получение метана при сплавлении ацетата натрия со
щелочью:
t C
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
ацетат натрия
метан
Свойства метана:
1) метан не вступает в реакцию окисления при действии
водного раствора KMnO4;
2) метан не вступает в реакцию с раствором брома;
3) горение метана:
CH4 + 2О2 СО2 + 2Н2О + Q

11.

Синтез Вюрца
проводят с целью получения
алканов с более длинной
углеродной цепью.
Например: получение этана из
метана
1 этап. Галогенирование исходного
алкана
СН4 + Сl2 = CH3Cl + HCl
2 этап. Взаимодействие с натрием

12.

Метан в лаборатории можно
получить гидролизом карбида
алюминия
Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4

13.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:
1. РЕАКЦИЯ ЗАМЕЩЕНИЯ.
Реакции протекают по радикальному механизму.
1) Реакция
t
галогенирования:
СН4 + Сl2
CH3Cl + HCl + Q
Н
2) Реакция нитрования
Н
(Коновалова):
С
Н
+ НО
NO2
t
СН3
NO + H2O +
2
Q
Н
3) Реакция сульфирования:
Н
Н
t
С
Н
Н + НО
SO3H
СН3
SO3H + H2O + Q

14.

СН3
СН2
СН2
СН2
t, катализатор
СН3
СН3
СН
СН2
СН3
СН3
СН4 + Н2О
2СН4
СН3
800°С
СО + 3Н2
синтез-газ
1500°С
Н
С≡С
СН3
Н + 3Н2 + Q
Н2С=СН2 + Н2 + Q
Предельные углеводороды горят (пламя не коптящее)
С3Н8 + 5О2
3СО2 + 4Н2О + Q
В присутствии катализаторов окисляются:
СН4 + О2
500°С, катализатор
Н
2СН3(СН2)34СН3 + 5О2 4СН3
О
С + Н2О + Q
Н
(СН2)16СООН +2Н2О + Q

15.

Получение растворителей
Получение ацетилена
А также
сырьё для
синтезов
спиртов,
альдегидов,
кислот.
Горючее для дизельных и
турбореактивных двигателей
В металлургии